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撰文/苍穹数码武汉技术中心

编辑/苍穹数码品牌推广部

政策背景

为贯彻落实党中央关于生态文明建设决策部署，建立和实施自然资源统一确权登记制度，推进不动产确权登记法治化，国务院、自然资源部相继制定《关于加快推进“互联网+政务服务”工作的指导意见》、《自然资源统一确权登记暂行办法》等具体要求，推动建立归属清晰、权责明确、保护严格、流转顺畅、监管有效的自然资源资产产权制度，实现山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理，推进统一确权登记法治化、规范化、标准化、信息化，进一步提质增效，再上新台阶。

在此背景下，传统平面二维GIS已无法满足我国信息化快速发展的步伐，制约了城市的经济建设发展。主要体现以下几点：

（1）自然资源单元和不动产属于立体空间实体，二维形式缺乏有效的空间载体和精确定位，并对不同种类的海量数据缺少管理手段；

（2）平面楼盘表形式简陋，落宗、确权不直观，无法刻画复杂综合体，无立体空间分析能力；

（3）自然资源单元和不动产权属空间分布复杂，利用基于二维地图的GIS 系统进行管理，会导致大量的权属重叠、信息冗余，难以进行精细化、准确化的空间信息管理；

（4）自然资源山水林田湖草等要素在空间分布上位置不一、形态各异，二维GIS无法形象展示真实分布情况、空间位置关系及当前属性状态。

下面以安徽黄山市三维自然资源确权与不动产登记为例，介绍利用二三维一体化技术在实际工作中的探索与应用。

产品架构

随着科技的发展，云计算、大数据、新型测绘产品的出现，特别是三维倾斜摄影模型相较传统三维数据而言具有的大范围快速建模、建模成本低、真实反映地物的实际情况等优点，使构建自然资源单元和不动产三维立体调查登记平台成为可能。

因此，增强三维立体调查登记在自然资源确权和不产登记中的应用是必然的，三维立体调查登记平台所具有的空间表现力、分析力强等优势，解决了二维空间下调查确权登记存在的不足，对满足现代城市信息化发展的需求，扩大登记成果的共享范围，更好地服务经济社会发展和支撑生态文明建设具有重要的意义。

公司产品框架采用分层思想设计，系统以软硬件设施为基础；以自然资源业务网、国家电子政务网、互联网为纽带；以自然资源相关标准及相关技术规范为保障；以苍穹数码自主研发KQGIS V8.0系统平台为主线，以自然资源管理登记流程和结果对外提供共享交换、信息公开查询服务为目的，形成互联互通、贯穿上下的自然资源和不动产登记信息管理体系。

项目案例

根据自然资源确权登记局2019年试点示范工作安排，为探索自然资源和不动产三维立体调查登记模式，进一步丰富登记方法和内容，于2019年4月下发《关于开展自然资源和不动产三维立体调查登记试点的函》，拟在安徽黄山开展自然资源和不动产三维立体调查登记试点工作。根据建设目标内容，此项工作的建设任务主要包括四个：

1、三维自然资源和不动产数据整合与管理系统建设：该系统主要用于三维数据的整合、处理与管理，对倾斜摄影数据、人工建模数据进行管理。主要包括对数据的浏览、查询、分析、更新、编辑、渲染、落宗、出图等功能。系统是专业的三维场景建设与数据管理系统，采用CS架构可以快速高效地整合各种二、三维地理要素。

2、三维自然资源和不动产登记管理系统建设：在三维不动产数据的支撑下，完成自然资源登记和不动产登记的整个流程，系统利用三维数据的优势，形象展示所有权和使用权的实际情况，解决现有二维GIS的不足，满足产权信息的立体管理需求。

3、三维不动产登记手机客户端APP建设：公众可以通过手机端申请不动产登记业务，查询不动产信息，并可在三维场景中定位。

4、三维不动产数据整理：基于项目区范围倾斜摄影数据，宗地 、自然幢 、分层分户数据以及登记成果数据，进行三维实体化，构建三维不动产数据库。

二三维立体调查模式

为确保完成自然资源和不动产三维立体调查登记系统的研发任务，经过项目团队需求调研，建议在现有二维登记信息系统的基础上，利用苍穹三维一体化技术，建立城市三维仿真场景（包含城市不动产三维仿真），研发三维自然资源和不动产登记管理系统，管理自然资源和城市不动产信息数据，实现产权地上、地表、地下空间的三维浏览、查询、定位及其应用管理。通过对三维数据进行精细化管理，减少权属重叠情况，消除冗余信息，形象展示各类产权的实际情况，解决现有二维GIS存在的不足，满足国家信息的立体管理需求，实现便民、利民效果。

项目案例主要经历四个阶段，首先是进行相关资料收集、技术设计书编制等准备工作，然后进行技术选型和关键技术研究。通过对收集到的数据进行分析后，分析项目需求及实现目标，接下来按照软件工程原理进行软件系统开发工作，经过各项测试指标情况对系统进行开发封装，最后将生产数据进行入库，并部署软件系统连接数据库从而形成应用发布。

关键技术

01

三维倾斜摄影

模型数据管理技术

倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时，倾斜摄影技术能有效提升模型的生产效率，采用人工建模方式，一两年才能完成的一个中小城市建模工作，通过倾斜摄影建模方式只需要三至五个月时间即可完成，大大降低了三维模型数据采集的经济代价和时间代价。基于倾斜摄影建模具有真实性强、精度高、快速生产等特点，天然适合作为三维不动产登记业务系统的空间数据载体。

本项目主要以倾斜摄影建模方式为主进行三维建模，依此研发三维不动产数据管理系统，实现对倾斜摄影模型的承载、分层分户单体化、编辑、更新、入库管理等，满足倾斜摄影模型在三维不动产登记业务中的实际应用需求。

倾斜摄影模型数据管理技术

02

多尺度二三维一体化

数据整合与处理技术

二三维一体化不动产登记的基础空间数据、权籍调查成果数据呈现多尺度的特征，大尺度下展示城市、自然资源、街道整体的三维建筑群形态，小尺度下展示三维楼盘户单元的权属及登记状况，研究多尺度二三维一体化数据的整合与处理技术，是实现二三维一体化应用系统的坚实基础。

大尺度下不动产登记的数据整合与处理，主要研究二维权籍调查成果数据与三维倾斜摄影模型关联的技术流程，开发二维权籍调查成果向三维权籍调查成果快速转换工具，赋予二维权籍调查成果三维Z方向的维度值，实现地理空间上的准确匹配，属性上建立有效的“主-外”键关联关系，实现二维权籍调查成果与三维倾斜摄影模型在空间上的无缝套合。小尺度下三维不动产登记的数据整合与处理，主要研究基于房屋分层分户图，建立数据处理标准流程和数据规范，形成符合自动化构建三维楼盘模型的基准数据，通过研发三维楼盘模型快速建模与渲染工具，实现基于房屋分层分户图自动化构建三维楼盘模型。多尺度二三维一体化数据整合与处理关键技术流程如下：

多尺度二三维一体化数据整合与处理

多尺度的二三维一体化数据整合与处理成果，还原了不动产的立体空间分布特性和自然状况，赋予了Z维度的空间属性信息；配合定制的应用系统进行高效的数据展示，将充分发挥多尺度二三维一体化不动产数据的价值，使之更好地应用于不动产登记服务。

小比例尺二三维一体化数据

大比例尺二三维一体化数据

03

基于分层分户图

的三维自动化建模

倾斜摄影测量自动化建模，是在空三加密后，对影像生成点云，然后进行抽稀，再构建三角网，最后进行贴纹理的一个过程。整个过程没有人工干预，地面上所有的地物全部参与TIN构建，所以生成的倾斜摄影模型是一个整体，包括建筑物、道路、植被等所有地面要素，不能进行单体化的查询与应用。

在三维不动产登记业务中，为满足房屋分层分户查询、分析的需求，需要对房屋进行单体化处理。在本项目中，针对房屋分层分户的单体化，我们通过倾斜摄影模型与三维楼盘模型（三维地理实体模型）进行叠加来实现，满足不动产登记业务中的房屋分层分户查询、分析与精细化管理。因此，基于分层分户图进行三维自动化建模，构建三维楼盘模型，成为项目研究的重点技术内容。

PNG、JPG格式分层分户图数据

DWG格式分层分户图数据

04

立体动态渲染技术

为保证三维不动产数据调用流畅，避免系统出现卡顿、延迟而影响了不动产登记业务的办理效率，三维不动产登记管理系统采用LOD技术、渲染动态调度技术等，实现三维不动产数据的高效调用。此外三维不动产登记管理系统中也存在着大量的二维数据，采用二维、三维海量数据快速调度浏览技术，能够保证系统对二维、三维数据快速调度的要求。

立体动态渲染技术

效果意义

通过该项目的建设，在一定程度上解决了前述我们提到的二维空间下自然资源和不动产登记存在的不足，可以使用三维楼盘表及三维模型来刻画、表现复杂的建筑物综合体，可以对不动产立体空间的位置进行精确定位。不论不动产的位置是在地上、地下还是悬空建筑，都可以形象展示土地及地上建筑物、构筑物的空间位置关系及属性状态。在城市建设阶段与BIM数据结合能够监控建设进展，在城市管理阶段更是能够为城市运行状况、城市体检评估方面提供十分有效的数据支撑。

因此，三维自然资源确权登记和不动产登记工作已经不只是为了保障人民财产安全、不动产交易安全、查清自然资源家底，还可以被赋予更多的责任。利用二三维一体化登记新模式，为自然资源立体空间的全面管理提供基础，为数字中国、智慧城市的建设提供三维数据支撑和保障，为自然资源管理和城市建设、服务和管理提供一张与物理世界一致的三维蓝图。

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